CN109945167A - 一种前墙、后墙二次风非对称的w火焰锅炉 - Google Patents
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Abstract
一种前墙、后墙二次风非对称的W火焰锅炉，本发明涉及一种煤粉锅炉，本发明为了解决W火焰锅炉炉内流场偏斜问题，它包括上炉膛、下炉膛、前炉拱和后炉拱，它还包括多个第一煤粉燃烧器、多个第二煤粉燃烧器、多个前拱下二次风喷口和多个后拱下二次风喷口。每个第一煤粉燃烧器包括前拱一次风喷口和前拱上二次风喷口，每个第二煤粉燃烧器包括后拱一次风喷口和后拱上二次风喷口，多个前拱下二次风喷口沿炉膛宽度方向安装在前墙上，多个后拱下二次风喷口沿炉膛宽度方向安装在后墙上，前拱上二次风喷口的截面面积小于后拱上二次风喷口的截面面积，前拱下二次风喷口的截面面积小于后拱下二次风喷口的截面面积，属于锅炉燃烧技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤粉锅炉，具体涉及一种前墙、后墙二次风非对称的W火焰锅炉，属于锅炉燃烧技术领域。
背景技术
无烟煤和贫煤等低挥发分煤占我国动力用煤的40％以上，这就决定了我国相当一部分电站必须利用低挥发分煤来进行发电。在上世纪八九十年代，我国开始引进专为低挥发分煤而设计的W火焰锅炉并推广应用。
在实际运行中，部分W火焰锅炉炉内火焰并未形成对称的“W”型，而是形成“前长后短”型火焰，燃烧严重不对称，其原因是由于W火焰锅炉结构的不对称性而导致的下炉膛流场发生严重的偏斜。
W火焰锅炉炉内流场不对称会影响锅炉的安全运行，产生以下危害：(1)飞灰可燃物含量高；(2)炉膛负压波动大，锅炉燃烧稳定性差，可能导致灭火事故发生，严重影响锅炉的经济、安全运行。因此，为了实现W火焰锅炉安全、高效运行，解决W火焰锅炉炉内流场偏斜问题迫在眉睫。
发明内容
本发明为解决W火焰锅炉炉内流场偏斜问题，进而提供一种前墙、后墙二次风非对称的W火焰锅炉。
本发明为解决上述问题而采用的技术方案是：
它包括上炉膛、下炉膛、前炉拱和后炉拱，它包括上炉膛、下炉膛、前炉拱和后炉拱，它还包括多个第一煤粉燃烧器、多个第二煤粉燃烧器、多个前拱下二次风喷口和多个后拱下二次风喷口；多个第一煤粉燃烧器沿炉膛宽度方向安装在前炉拱上，多个第二煤粉燃烧器沿炉膛宽度方向安装在后炉拱上，每个第一煤粉燃烧器包括前拱一次风喷口和前拱上二次风喷口，前拱一次风喷口和前拱上二次风喷口同轴布置，且前拱上二次风喷口包裹前拱一次风喷口；每个第二煤粉燃烧器包括后拱一次风喷口和后拱上二次风喷口，后拱一次风喷口和后拱上二次风喷口同轴布置，且后拱上二次风喷口包裹后拱一次风喷口，多个前拱下二次风喷口沿炉膛宽度方向依次倾斜安装在前墙上，多个后拱下二次风喷口沿炉膛宽度方向依次倾斜安装在后墙上，前拱上二次风喷口的截面面积小于后拱上二次风喷口的截面面积，前拱下二次风喷口的截面面积小于后拱下二次风喷口的截面面积。
本发明的有益效果：
本发明大幅度降低了飞灰可燃物含量。原W火焰锅炉后墙煤粉气流着火晚，下射深度小，仅到达乏气喷口处就折转向上，燃烧行程短，煤粉在下炉膛的停留时间短，飞灰可燃物含量高，锅炉经济性差。而本发明W火焰锅炉前、后墙拱上二次风和拱下二次风非对等布置，前、后墙相应的二次风风速相等，后墙拱上二次风和拱下二次风喷口总面积S后大于前墙拱上二次风和拱下二次风喷口总面积S前。后墙二次风总风量大于前墙，后墙煤粉气流的下冲动量较大，煤粉气流水平方向上的动量大，削弱了前墙煤粉气流对后墙煤粉气流的挤压作用，前墙和后墙煤粉气流均能到达冷灰斗区域，炉内能够形成较为对称的“W”型火焰。前、后炉拱下方均能形成对称、稳定的回流区，煤粉着火及时，锅炉稳燃性能提高，煤粉颗粒在高温的下炉膛停留时间长，飞灰可燃物含量大幅降低。
附图说明
图1是本发明的W火焰锅炉结构示意图，图中乏气喷口布置于前墙14和后墙15上，图中箭头方向为各股喷入炉内气流的方向。
图2是是本发明的W火焰锅炉结构示意图，图中乏气喷口布置于前炉拱3和后炉拱4上，图中箭头方向为各股喷入炉内气流的方向。
图3(a)是前拱下二次风喷口12布置示意图，图3(b)是后拱下二次风喷口13布置示意图。
图4(a)是前拱上二次风喷口9布置示意图，图4(b)是后拱上二次风喷口10布置示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式所述一种前墙、后墙二次风非对称的W火焰锅炉，它包括上炉膛1、下炉膛2、前炉拱3和后炉拱4，它包括上炉膛1、下炉膛2、前炉拱3和后炉拱4，它还包括多个第一煤粉燃烧器5、多个第二煤粉燃烧器6、多个前拱下二次风喷口12和多个后拱下二次风喷口13；多个第一煤粉燃烧器5沿炉膛宽度方向安装在前炉拱3上，多个第二煤粉燃烧器6沿炉膛宽度方向安装在后炉拱4上，每个第一煤粉燃烧器5包括前拱一次风喷口7和前拱上二次风喷口9，前拱一次风喷口7和前拱上二次风喷口9同轴布置，且前拱上二次风喷口9包裹前拱一次风喷口7；每个第二煤粉燃烧器6包括后拱一次风喷口8和后拱上二次风喷口10，后拱一次风喷口8和后拱上二次风喷口10同轴布置，且后拱上二次风喷口10包裹后拱一次风喷口8，多个前拱下二次风喷口12沿炉膛宽度方向依次倾斜安装在前墙14上，多个后拱下二次风喷口13沿炉膛宽度方向依次倾斜安装在后墙15上，前拱上二次风喷口9的截面面积小于后拱上二次风喷口10的截面面积，前拱下二次风喷口12的截面面积小于后拱下二次风喷口13的截面面积。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种前墙、后墙二次风非对称的W火焰锅炉，它还包括多个乏气喷口11，多个乏气喷口11沿炉膛宽度方向倾斜安装在前墙14上，且乏气喷口11位于前拱下二次风喷口12的上方，多个乏气喷口11沿炉膛宽度方向倾斜安装在后墙15上，且乏气喷口11位于后拱下二次风喷口13的上方。其它方法与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述一种前墙、后墙二次风非对称的W火焰锅炉，它还包括多个乏气喷口11，多个乏气喷口11沿炉膛宽度方向倾斜安装在前炉拱3上，且乏气喷口11位于前拱上二次风喷口9和前墙14之间，多个乏气喷口11沿炉膛宽度方向倾斜安装在后炉拱4上，且乏气喷口11位于后拱上二次风喷口10和后墙15之间。其它方法与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式所述一种前墙、后墙二次风非对称的W火焰锅炉，前拱上二次风喷口9个数与后拱上二次风喷口10个数相等，前拱下二次风喷口12个数与后拱下二次风喷口13个数相等。其它方法与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式所述一种前墙、后墙二次风非对称的W火焰锅炉，前炉拱3上的多个前拱上二次风喷口9横截面面积总和为S前上，前墙14上的多个前拱下二次风喷口12横截面面积总和为S前下，后炉拱4上的多个后拱上二次风喷口10横截面面积总和为S后上，后墙15上的多个后拱下二次风喷口13横截面面积总和为S后下，S前上、S前下、S后上和S后下的关系满足S前上+S前下＝(1/α)(S后上+S后下)，其中1＜α≤1.5，并且S前上≤S后上、S前下≤S后下。本实施方式中前拱下二次风喷口12风速与后拱下二次风喷口13风速相等，前拱上二次风喷口9风速和后拱上二次风喷口10风速相等，因此，前拱下二次风喷口12的二次风总动量大于后拱下二次风喷口13的二次风总动量，前拱上二次风喷口9的二次风总动量大于后拱上二次风喷口10的二次风总动量，避免了前墙14气流挤压后墙15气流。其它方法与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种前墙、后墙二次风非对称的W火焰锅炉，前墙14上的每个前拱下二次风喷口12的喷口中心线与水平方向所成的角度为β，后墙15上每个后拱下二次风喷口13的喷口中心线与水平方向所成的角度为γ，β和γ均可调，且β-γ≥5°。本实施方式中前拱下二次风喷口12下倾角度大于后拱下二次风喷口13下倾角度，这种布置方式进一步增强了实施方式五中后墙14气流的水平方向的动量，削弱前墙14气流对后墙15气流的挤压作用。其它方法与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种前墙、后墙二次风非对称的W火焰锅炉，它还包括两组热电偶17，每组热电偶17包括n支热电偶17，冷灰斗16前墙14沿炉膛宽度方向安装有一组热电偶17，冷灰斗16后墙15沿炉膛宽度方向安装有一组热电偶17，且冷灰斗16前墙14上每支热电偶17位置高度与冷灰斗16的后墙15上每支热电偶17位置高度相同。本实施方式中热电偶17沿炉膛宽度方向均匀的布置在冷灰斗16前墙14和冷灰斗16后墙15上，可以实时测量冷灰斗16前墙14和冷灰斗16后墙15测点附近的烟气温度，根据两侧烟气温度值的大小，调整实施方式六中β和γ的数值，直至两侧温度值相等，通过这种方法实现炉内对称燃烧。其它方法与具体实施方式一相同。
Claims (7)
1.一种前墙、后墙二次风非对称的W火焰锅炉，它包括上炉膛(1)、下炉膛(2)、前炉拱(3)和后炉拱(4)，其特征在于：它还包括多个第一煤粉燃烧器(5)、多个第二煤粉燃烧器(6)、多个前拱下二次风喷口(12)和多个后拱下二次风喷口(13)；多个第一煤粉燃烧器(5)沿炉膛宽度方向安装在前炉拱(3)上，多个第二煤粉燃烧器(6)沿炉膛宽度方向安装在后炉拱(4)上，每个第一煤粉燃烧器(5)包括前拱一次风喷口(7)和前拱上二次风喷口(9)，前拱一次风喷口(7)和前拱上二次风喷口(9)同轴布置，且前拱上二次风喷口(9)包裹前拱一次风喷口(7)；每个第二煤粉燃烧器(6)包括后拱一次风喷口(8)和后拱上二次风喷口(10)，后拱一次风喷口(8)和后拱上二次风喷口(10)同轴布置，且后拱上二次风喷口(10)包裹后拱一次风喷口(8)，多个前拱下二次风喷口(12)沿炉膛宽度方向依次倾斜安装在前墙(14)上，多个后拱下二次风喷口(13)沿炉膛宽度方向依次倾斜安装在后墙(15)上，前拱上二次风喷口(9)的截面面积小于后拱上二次风喷口(10)的截面面积，前拱下二次风喷口(12)的截面面积小于后拱下二次风喷口(13)的截面面积。
2.根据权利要求1所述一种前墙、后墙二次风非对称的W火焰锅炉，其特征在于：它还包括多个乏气喷口(11)，多个乏气喷口(11)沿炉膛宽度方向倾斜安装在前墙(14)上，且乏气喷口(11)位于前拱下二次风喷口(12)的上方，多个乏气喷口(11)沿炉膛宽度方向倾斜安装在后墙(15)上，且乏气喷口(11)位于后拱下二次风喷口(13)的上方。
3.根据权利要求1所述一种前墙、后墙二次风非对称的W火焰锅炉，其特征在于：它还包括多个乏气喷口(11)，多个乏气喷口(11)沿炉膛宽度方向倾斜安装在前炉拱(3)上，且乏气喷口(11)位于前拱上二次风喷口(9)和前墙(14)之间，多个乏气喷口(11)沿炉膛宽度方向倾斜安装在后炉拱(4)上，且乏气喷口(11)位于后拱上二次风喷口(10)和后墙(15)之间。
4.根据权利要求2或3所述一种前墙、后墙二次风非对称的W火焰锅炉，其特征在于：前拱上二次风喷口(9)个数与后拱上二次风喷口(10)个数相等，前拱下二次风喷口(12)个数与后拱下二次风喷口(13)个数相等。
5.根据权利要求4所述一种前墙、后墙二次风非对称的W火焰锅炉，其特征在于：前炉拱(3)上的多个前拱上二次风喷口(9)横截面面积总和为S前上，前墙(14)上的多个前拱下二次风喷口(12)横截面面积总和为S前下，后炉拱(4)上的多个后拱上二次风喷口(10)横截面面积总和为S后上，后墙(15)上的多个后拱下二次风喷口(13)横截面面积总和为S后下，S前上、S前下、S后上和S后下的关系满足S前上+S前下＝(1/α)(S后上+S后下)，其中1＜α≤1.5，并且S前上≤S后上、S前下≤S后下。
6.根据权利要求1所述一种前墙、后墙二次风非对称的W火焰锅炉，其特征在于：前墙(14)上的每个前拱下二次风喷口(12)的喷口中心线与水平方向所成的角度为β，后墙(15)上每个后拱下二次风喷口(13)的喷口中心线与水平方向所成的角度为γ，β和γ均可调，且β-γ≥5°。
7.根据权利要求1所述一种前墙、后墙二次风非对称的W火焰锅炉，其特征在于：它还包括两组热电偶(17)，每组热电偶(17)包括n支热电偶(17)，冷灰斗(16)前墙(14)沿炉膛宽度方向安装有一组热电偶(17)，冷灰斗(16)后墙(15)沿炉膛宽度方向安装有一组热电偶(17)，且冷灰斗(16)前墙(14)上每支热电偶(17)位置高度与冷灰斗(16)的后墙(15)上每支热电偶(17)位置高度相同。
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